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行车并车方案
无锡工力工程机械厂 张华
摘要：本文主要介绍了ABB变频器先进的调速性能以及在桥机上的实际应用和设计思路
随着科学技术的发展，变频技术、PLC被广泛应用于工业生产各个领域中,变频器具有调速范围宽、调速精度高，起、制动平稳、可实现无极调速的优点。
一、ABB交流调速装置的介绍
ABB的交流调速装置分为ACC和ACS两种系列，ACC和ACS在硬件组成和结构上基本一样，区别在控制软件上；ACC是专门为起重机设计的，它有一个专门控制制动器的标准提升应用宏，用于位能性负载。它可以做到打开制动器时电机以零速保持着重物不会下落，解决了溜钩问题。在平移机构中采用ACS标准变频器。
因此在我单位为宝钢集团电厂设计的55t/20t双梁桥机中，选用了ABB的交流调速装置，其中主起升和副起升各有一台ACC800控制，小车和大车行走采用了ACS800，由于行车跨度比较大42m我们在设计中考虑到纠偏问题，所以大车两边各用一台ACS800变频器控制。
二、桥机的系统介绍
宝钢集团电厂房55t/20t双梁桥式起重机电机参数如下：
①起升机构
主起升机构由1台YP2250M-8 30Kw变频电机驱动。起升速度： 2.1-0.75m/min
主起升机构带编码器和超速开关
副起升机构由1台YP2 160L-6 11Kw变频电机驱动。副起升速度： 3.3-1.1m/min。
副起升机构带编码器和超速开关
主、副钩四档调速上下各为10%、30%、 60%、100%额定速度；起动、停止和各档速度过渡平稳无冲击，属有档位无级调速方式。
主、副钩的操作手柄分别设在右联动台上，可实现主、副钩的同时工作和单独操作。
②大、小车运行机构
大车运行机构有4台YP2 160M1 -6 5.5Kw变频电机驱动，左右两台电机各由一套变频器控制；
大车运行机构速度10-3.5 m/min，考虑到大车纠偏问题，大车变频器采用闭环控制。
小车运行机构由1台YP2 160M1 -6 5.5Kw变频电机驱动。小车运行速度：11-2.4 m/min；采用开环矢量控制。
大、小车主令档位分为五档，各档速度为10%、30%、50%、70%、100%额定速度；同起升机构一样也属有档位无级调速方式。
三、系统配置图
系统由国际著名电气制造厂商的产品组成，变频变频器采用ABB公司ACS800系列产品，系统考虑到有效限制电网谐波，在变频器输入端增加进线输入滤波器。PLC采用西门子公司S7-300系列加ET200分布式I/O系列产品，保证系统的可靠性和稳定性。
PLC与变频器之间通过PROFIBUS-DP 总线通讯，以最快12Mbps的波特率实时交换数据，能全面监测变频器的工作状态与详细信息；低压配电元器件及附件如：断路器、接触器、继电器与主令控制器等均采用施耐德公司产品；司机室内配置10寸彩色触摸式液晶显示器，构成监控管理系统，能全面实时监控系统工作状态，并提供完善的故障信息，方便运行及维护。通讯数据流通畅，通讯速率快，确保系统的控制快速、正确、安全。
CPU在电气房中主要负责对限位开关、接触器、断路器信号进行采集，并对接触器等进行控制，考虑到司机室与电气房距离比较远，在司机室内分布一个ET200分站，这样减少了大量的信号线，减少故障率。
四、ABB交流调速装置的现场调试
1、变频器ACC800的主要参数的设置
①首先应选择应用宏
ACC提供了多个应用宏：CRANE、M/F CTRL、FACTORY、SCALE，本机选择CRANE宏。
②基本参数的设置
根据电动机的铭牌上额定电压、电流、转速、功率等设置99.5～99.9参数；也可以通过CDP312控制盘的FUNC功能键由启动向导的英文提示一步步进行参数设定；参数设定好后，即可作电机的辨识运行。在电机与其驱动的设备无法分离时，99.10参数应选择ID MAGN；在电机与其驱动的设备分离时，为了保证最好的控制精度，99.10参数应选择STANDARD；根据ACC的特点，由10.1参数设定的制动应答数字输入点一定要和实际接线相对应，此输入点没信号变频器将无法启动；
③其他参数的设置
组13（模拟输入）、组14（继电器输出）、组20（极限值）、组23（速度控制）和组27（制动斩波器）等参数可根据实际需要设定；本桥机起升部分采用了日本渡边脉冲编码器，编码器由组50参数进行设置，与之配合的参数98.1一定要设为RTAC-SLOT1,以激活脉冲编码器，使之为可用。ACC800有两种外部控制模式：FIELD BUS模式和STAND ALONE模式，本桥机采用外部开关量控制，因此64.1参数应选择TRUE。
2、变频器ACS800的主要参数的设置
桥机的大、小车运行机构采用ACS800变频器、没有编码器的开环控制。参数设置比较简单，99.4参数设置为DTC控制。根据电动机的铭牌将组99参数设置好后，即可作电机的辨识运行。电机辨识运行后，根据实际需要，对组10（起动/停止/方向）、组11（给定选择）、组13（模拟输入）、组14（继电器输出）、组20（极限值）、组21（起动/停止）、组23（速度控制）和组27（制动斩波器）等参数进行设置，参数设置结束，整机变频器参数的设置即告结束。
五、大车纠偏
大车驱动各安装一只脉冲编码器，供位置监测和同步纠偏用。正常情况下大车同步纠偏运行。只有在同步超差时才会选择单腿手动纠偏运行。手动运行为额定速度的10%。
只有在同步运行机构均没有故障时，同步有效。当同步运行的机构有一个机构发生故障或停车请求时，所有机构同时有效。
大车同步纠偏采用自动和手动双重保护。正常情况下大车自动纠偏，当大车的同步误差达到110~220mm之间时，自动纠偏；当达到220~330mm时，大车自动减速并迅速纠偏报警；当大车同步误差大于330mm时，发出声光报警，同时自动切断大车行走电源，人工纠偏。大车的不同步误差可在触摸屏上实时显示。
为消除大车安装时的不对心误差，在两腿激光对准后，安装接近开关，作为编码器的零位基准。
在大车全程的适当位置安装接近开关，以消除大车运行的编码器计数值的累积误差。
结束语
变频技术的使用，解决了旧的调速系统所存在的故障率高、线路复杂、不能平滑调速、维护量大等弊病，同时也简化了设计工作，使电气控制性能上了一个新台阶。大车同步纠偏性能良好，其可靠性和先进性是旧的调速系统所无法比拟的，并以其优越的性能价格比受到了用户的欢迎，运行一直良好。
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这里的并车、大车同步都是用的DP信号连接方案，而DP信号对电缆、屏蔽、接地要求都很高的，大车信号线往往跟着动力线一起盘走，而车在移动，接地也不太好保证的，故此，有一些厂家用DP连接的方案并不很成功。
现在并车、同步纠偏最新的技术是用Canopen信号，Canopen信号原来就是为汽车设计的，在抗干扰上对于接地的要求不高，对于大车移动接地困难、现场变频干扰严重等困扰都可以解决，而且，更好的一点是Canopen是可以多主站冗余的，也就是说控制可以多主备份，更加保证安全。
如需了解大车同步纠偏详情，建议与我们电话交流并可提供资料：021-36320992-998，上海精浦机电有限公司
这里的并车、大车同步都是用的DP信号连接方案，而DP信号对电缆、屏蔽、接地要求都很高的，
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